Alimentatie | Asistenta sociala | Frumusete | Medicina | Medicina veterinara | Retete |
SCURT ISTORIC AL DISPOZITIVELOR DE PROTEZARE
Dispozitivele de protezare au existat de secole. Protezele din origini au fost simple " substitutii" ale membrelor lipsa, spre deosebire de cele de azi care ajuta oamenii sa aiba o viata extrem de activa. Aceste cuceriri ale tehnicii protezarii ortopedice externe au putut fi posibile datorita tehnicilor chirurgicale noi, componentelor de proteze tot mai evoluate si, nu in ultimul rand, datorita ideilor creative ale inginerilor.
Date semnificative in tehnica protezarii externe
PROTEZAREA INAINTE DE RENASTERE
Dezvoltarea protezarii dupa Evul Mediu nu a tinut pasul cu dezvoltarea tehnicilor chirurgicale de amputare. Doar cateva proteze au fost proiectate, multi dintre cei care supravietuiau unei amputatii se ajutau de carje sau proteze pilon. O amputatie reusita la nivel transfemural se pare ca era relativ rara in acea perioada, asa ca cele mai frecvent folosite proteze erau protezele de gamba « kneewalker peg leg »- proteza pilon cu suport pentru genunchi. Ambroise Pare a desenat in operele sale un tip de proteza pilon pe care a numit-o « Un jambe de bois pour les pauvres » - un picior de lemn pentru saraci. In acea perioada societatea era impartita doar in doua clase sociale : saraci si bogati. Tehnica protezarii lua in considerare doar necesitatile celor bogati.
Proteza pilon avea cateva dezavantaje: zgomot puternic la fiecare pas, un pattern de mers anormal datorita imobilizarii genunchiului, pericolul de alunecare datorita suprafetei de sprijin foarte mica, precum si o estetica nu prea rafinata. Multi dintre utilizatori s-au bucurat de beneficiile acestor proteze, dar isi exprimau nemultumirile legate de usurinta mersului. Acesta a fost fara indoiala unul din motivele proiectarii protezelor de membru inferior.
Cele mai multe proteze proiectate in aceasta perioada au fost pentru amputatii transtibiale, totusi au existat si cateva desene pentru proteze transfemurale. Aceste proteze erau alcatuite dintr-o singura piesa ; in unele cazuri ele erau confectionate fara ca sa se cunoasca utilizatorul. Proiectantii au incercat sa rezolve cateva probleme cum ar fi : masa protezei, transferul masei corporale la proteza si sistemul de prindere. Protezele de coapsa aveau articulatii de genunchi prevazute cu dispozitive de blocaj. In timpul mesului genunchiul era blocat, in flexie se debloca, iar proteza se putea indoi. Cativa proiectanti au creat un hibrid intre o proteza de membru inferior si o proteza pilon. Cupa si gamba erau confectionate exact ca la o proteza, dar piciorul protetic era un pilon . Acesti hibrizi aveau cateva avantaje ale protezei de membru inferior, cum ar fi posibilitatea de flexie a genunchiului si o cosmetica mai buna, dar nu se bucurau inca de avantajele unui picior protetic cu o constructie mai complicata.
Ambroise Pare
Proteza de membru inferior, din fier, proiectata de Ambroise Pare
PROTEZAREA - DE LA REVOLUTIA FRANCEZA LA PRIMA JUMATATE A SECOLULUI XIX
Printre protezele de membru inferior folosite in secolele 17, 18 si in prima jumatate a secolului 19 ca element comun s-a numarat proteza pilon. Larrey si Guthrie au decis ca pentru o amputatie transtibiala era suficient purtarea unei proteze pilon cu sprijin pe genunchi. In timpul acestei perioade au aparut noi design-uri de proteze pilon transfemurale. Marea majoritate erau alcatuite dintr-o singura piesa. La incept proteza pilon transfemurala era prevazuta cu dispozitiv de blocare, dar proiectele ulterioare contineau articulatii artificiale de genunchi care se puteau flecta in timpul mersului.
Fig.1 fig.2 fig.3 fig.4
Caracteristicile lor principale erau simplitatea - un pilon de sprijin, greutatea relativ mare - fiind realizate din fier sau lemn, si specializarea corespunzatoare cerintelor individuale de utilizare ale purtatorilor lor.
Marchizul de Anglesey
Londonezul James Potts a proiectat o proteza de coapsa, din lemn, cu articulatie metalica de genunchi si picior protetic articulat, care a avea un sistem de pirghii din catgut de la glezna la genunchi.Ea era folosita de marchizul de Anglesey dupa ce acesta si-a pierdut piciorul in batalia de la Waterloo si este cunoscuta ca 'Anglesey Leg'( proteza Anglesey).
Flexia genunchiului produce extensia piciorului si extensia genunchiului determina flexia plantara. Mai este cunoscuta ca 'Clapper Leg' (proteza bocanila) datorita zgomotului pe care il facea piciorul protetic, din lemn, in timpul mersului. Alt nume pe care il mai poarta este 'Cork Leg' ( proteza Cork) de cand a fost folosita in tinutul Cork, Irlanda. William Selpho a adus" Anglesey Leg" in U.S.A in 1839.(6)
PROTEZAREA - DE LA A DOUA JUMATATE A SECOLULUI XIX PANA LA INCEPUTUL PRIMULUI RAZBOI MONDIAL
In 1865 chirurgul german Freiherr von Esmark si protezistul Beckmann proiecteaza o proteza pilon pentru amputatie transfemurala. Cupa era facuta din trei bare de fier, unite prin doua cercuri de fier. Cercul de sus era capitonat pentru confortul pacientului. Pentru o mai buna securitate, o curea de piele inconjoara partea distala a bontului. Barele de fier se termina cu o proteza pilon din lemn.
Cele doua desene sunt reproduse dintr-un catalog olandez, al unei companii producatoare de proteze din Amsterdam : A&B Schmeink. Proteza de gamba (din stanga) are o manseta din piele cu sinarie laterala, gamba din lemn sau piele, piciorul din lemn acoperit cu piele sau fetru. Articulatia de glezna este monoaxiala. Proteza costa aproximativ 135 de guldeni. Proteza de coapsa ( din dreapta) are cupa partial din piele, partial din lemn. Partea din lemn este superioara articulatiei de genunchi monoaxiale. Gamba si piciorul sunt similare protezei de gamba. Costul protezei era de 225 de guldeni.
PROTEZAREA - DE LA INCEPUTUL PRIMULUI RAZBOI MONDIAL PANA LA SFARSITUL CELUI DE-AL DOILEA
Dr. Martin descrie protezele belgiene, care imitau anatomia si fiziologia piciorului. Ele puteau sa reproduca statica naturala si aparenta estetica a membrului inferior. Erau confectionate pe masura individuala.
In Berlin se infiinteaza Ortopadische Industrie G.m.b.h. Firma a fost foarte repede transferata in Konigsee, Thuringia, deoarece viata departe de Berlin era mai sigura. Unul dintre fondatorii firmei a fost Otto Bock - 1953). Fiul unui constructor de piane din Rudolstadt, Thuringia s-a format ca protezist la Jena. Pentru un timp a fost angajat ca protezist. Firma, care ii poarta numele, a avut pentru inceput trei asociati. In 1920 Otto Bock devine Managing Director si dupa 1932 devine singurul proprietar. El a fost prima persoana care divide proteza in trei componente: mansonul de bont, articulatia de genunchi si piciorul protetic cu articulatia de glezna. Acest lucru a facut posibil alinierea protezei si a stat la baza standardizarii protezelor de membru inferior. In anii 30 firma cunoaste o puternica dezvoltare. Numarul angajatilor creste de la 20 la 200, iar congresele de tehnica protezarii, care se tineau regulat la Konigsee, atrageau participarea celor mai cunoscuti chirurgi si protezisti.
Productia de componente a crescut simtitor. Faimosul Jupa knee ( genunchiul anatomic- primul din stanga) a inceput sa se fabrice mecanic. Cateva tipuri de picioare protetice impreuna cu articulatia de glezna au intrat si ele in productia de serie.
La sfarsitul celui de-al doilea Razboi Mondial, soldatii americani amputati nu s-au declarat multumiti da calitatea protezelor. Astfel s-au implicat in cercetarea si dezvoltarea tehnicilor de protezare armata, marina, universitati, precum si asociatii ale veteranilor de razboi. In Canada au fost facuta primele proteze pentru amputatie Syme si dezarticulatie de sold. In Franta cercetarea a cazut in sarcina Ministerului vechilor combatanti si al victimelor de razboi. In Anglia centrul de baza era in Roehampton si sub auspiciile Universitatii Strathclyde in Glasgow.
Germania era saracita dupa razboi, iar dezvoltarea
proteticii nu a fost usoara. Firma Otto Bock era cu sediul
central in Konigsee,
Dupa cativa ani de cercetari, Universitatea Berkley din California introduce un nou tip de manson de bont pentru protezele de coapsa. Mansonul cvadrilateral a fost mai bine adaptat formei bontului rezidual de amputatie decat cupele utilizate pana atunci. Marginea superioara din partea posterioara a cupei era aproape orizontala ca sa faciliteze transferul masei corporale prin tableta ischiatica. Aceasta cupa avea o camera de aer in partea inferioara si era prevazuta cu o valva, asadar putea fi folosita ca un manson cu prindere prin vacuumare. Idea cupei cvadrilaterale nu era in totalitate noua, in principal ea a fost introdusa in Anglia de protezistul Nugent din Noua Zeelanda, in 1945.
La inceputul anilor '50, Northrop Aviation Inc. aduce o noua rasina pe piata, pentru laminarea cupelor dupa pozitivul realizat in gips. Aceste cupe de plastic aveau cateva avantaje fata de cele de piele sau lemn, iar asociatia veteranilor de razboi a condus multe demonsttratii care militau pentru utilizarea acestor cupe din rasina laminata. Pe baza experientei dobandite a fost posibil manufacturarea intregii proteze din plastic. In Spitalul Sunnybrook din Toronto, Canada, cercetatorii au folosit tehnica rasinii laminate pentru a produce o proteza Syme si o proteza pentru dezarticulatie de sold( proteza canadiana), in jurul anului 1955. Aceasta proteza ( n.a. canadiana), inventata de Bell si Mc Laurin, avea un nou tip de articulatie de sold care a facut ca vechea articulatie tip « masa rabatabila » sa devina perimata moral.Mai mult decat ata, aceasta proteza avea un nou tip de picior protetic.
Acest tip de picior protetic nu avea articulatie de glezna si mobilitatea in mers era datorata unui tampon, cu forma de prisma triunghiulara, inserat in calcai. Solid Ankle Cushion Heel = SACH ( piciorul protetic SACH) a devenit in curand unul din cele mai folosite tipuri de picior protetic folosit in protezarea de membru inferior. Tehnica protezelor din plastic era folosita si in alte tari si foarte curand firma Otto Bock introduce cupa cvadrilaterala cu contact total.
Aceasta cupa era foarte precisa si ca sa fie montata era nevoie de un ciorap care, mai intai era rulat pe bont si apoi, era tras prin tubul de supapa. Din pacate, la cupa cvadrilaterala cu contact total si vacuumare s- a renuntat repede in cazul pacientilor cu probleme vasculare. Pentru acesti pacienti se folosea acelasi tip constructiv de manson dar fara vacuumare. Pentru prinderea protezei era nevoie de sustinere prin bandaje (curele, chingi etc) si anume bandajul pelvian in furca ( trohanter cu articulatie libera) ca in cazul protezelor Hanger sau bandajul Schlesier. Studiile kinetice au aratat ca, in cazul protezelor de coapsa, controlul partii distale a protezei in faza de pendulare este la fel de important ca si controlul articulatiei de genunchi in faza de sprijin. Controlul fazei de pendulare era posibil prin instalarea unei frictiuni constante in articulatia de genunchi. Dezavantajul acestei idei era faptul ca pacientul nu-si putea schimba viteza de mers.
Initial, dupa razboi au fost facute multe amputatii transfemurale, asa ca protezelor de gamba nu li s-a mai acordat atentie, dar acest lucru s-a schimbat la sfarsitul anilor '50.
Protezarea imediat dupa amputatie, folosita in Franta in timpul si dupa Primul Razboi Mondial, a fost reintrodusa din nou in 1957, de chirurgii francezi Berlemont si Weber of Berck - Plage. Initial aceasta proteza era confectionata dintr-o cupa de gips la care se atasa un pilon. Amputatul era incurajat sa stea in ortostatism in prima zi dupa amputatie si sa mearga in zilele imediat urmatoare operatiei. Berlemont si Weber au constatat ca bontul se vindeca mai repede si amputatul putea sa treaca mai repede la etapa de protezare definitiva.
In 1962 chirurgul polonez M. Weiss l-a vizitat pe Berlemont si a fost foarte impresionat de tehnica acestuia. A inceput sa o foloseasca si el imediat dupa intoarcerea la Varsovia si a conferentiat despre asta la congresul international de protezare de la Copenhaga, in 1963. Anul urmator Weiss a vizitat America unde si-a gasit multi adepti ai tehnicii de protezare precoce. Administratia Veteranilor i-a cerut chirurgului Burgess din Seatle sa investigheze aceasta metoda de protezare imediata post-amputatie. Burgess a folosit aceasta tehnica de aproximativ 100 de ori in doi ani de zile si a fost foarte entuziasmat de aceasta realizare.
Ideea de a produce proteze endoscheletice sau modulare s-a nascut in primii ani de dupa al Doilea Razboi Mondial. Initial au fost gandite ca proteze provizorii, dar si-au gasit multi opozanti care sustineau ca va fi doar un manson de bont nereusit atasat unei proteze pilon. Odata ce a aparut cupa cvadrilaterala, idea sistemului de protezare modular a reaparut. A. Staros, un inginer angajat al Academiei Americane Nationale de Stiinte, a formulat criteriile pentru protezarea provizorie transfemurala in cazul amputatiilor geriatrici, in 1961. Aceasta proteza provizorie trebuia sa aiba o cupa de plastic cu un sistem tubular atasat, articulatie de genunchi si picior protetic. Dezvoltarea acestui sistem modular de protezare a fost accelerata de popularitatea pe care o avea protezarea precoce. Atat in Europa, cat si in America, cateva firme au introdus pe piata sistemul modular de protezare. Otto Bock in Germania si USMC in USA au fost pionierii acestei tehnici.
In 1968 firma Blatchford a produs primul sistem modular de protezare, englez, the British MAP system.(n.a. M.A.P.= modular assembly prosthesis). Cupa si gamba erau inca din rasina rigida. Un an mai tarziu, Otto Bock au inceput productia proprie de sisteme modulare de protezare. Acest sistem avea totusi ceva nou, deoarece constructia modulara era acoperita de bureti si ciorapi de estetica. Buretii erau moi la atingere si puteau fi prelucrati la forma dorita, ceea ce a insemnat o estetica mai buna decat la oricare alta proteza cunoscuta. Introducerea protezelor modulare a dat industriei de componente un nou avant. Componentele pentru protezele exoscheletice nu mai erau valabile si pentru cele modulare, asa ca s-au proiectat noi tipuri de genunchi si de picior protetic. Articulatiile artificiale de genunchi variau de la cele monoaxiale la cele cu mecanism cu patru bare, cu sau fara frecare si cu sau fara mecanism de blocare. Picioarele protetice produse erau cu sau fara articulatie de glezna. Intre timp, cercetarea a descoperit alte tipuri de plastic. Au fost folosite mai intai materiale plastice termoformabile ca celuloza polivinilica, polietilena sau polipropilena. In industria aerospatiala o cercetare avansata ne-a adus un nou material folosit in constructia avionului supersonic Concorde. Este vorba despre Carbon Fibre Reinforced Plastics ( CFRP's).
In 1983, firma Blatchford aduce pe piata Endolite . Acesta consta intr-o cupa de plastic si componente modulare din CFRP's. Masa totala era de 1 ½ kg, ceea ce diferea de cele 7 kg ale protezei lui Pare. In anii urmatori, si alte firme au folosit CFRP's pentru constructia sistemelor modulare de protezare. Titanul a fost de asemenea alt material utilizat in protezare, material « importat » din industria aerospatiala si de armament. S-a dovedit a fi un bun substitut pentru otelul greu.
Cea mai importanta parte a protezei o reprezinta mansonul de bont, care reprezinta interfata om-proteza. La sfarsitul anilor '70, atat pentru protezele transfemurale, cat si pentru protezele transtibilae, se folosea cupa cu contact total, dar aceasta cupa nu reprezenta inca idealul. Cupa protezei de gamba prezinta dezavantajul de « pistonare ». In faza de pendulare, datorita fortelor gravitationale si sub actiunea masei proprii a protezei, bontul iese putin din cupa. In timpul fazei de sprijin, bontul coboara. Aceasta miscare de pistonare determina efecte nedorite la nivelul suprafetei dermei ( rani produse prin abraziune, zgomot nedorit - proteza trage « aere »). Pentru a rezolva aceasta problema, au fost dezvoltate tehnici noi de catre Isherhood in Anglia si Botta in Elvetia. Alta solutie este folosirea ciorapului de bont din silicon ( Silicon Socket). Acest ciorap soft se ruleaza direct pe bont si apoi se pune proteza.
Proteze modulare moderne( de la stanga la dreapta : proteza de gamba, proteza de dezarticulatie de genunchi, proteza de coapsa, proteza de dezarticulatie de sold)
Flexibilitatea siliconului impiedica aparitia fortelor de frecare intre piele si cupa.
In protezarea transfemurala, cupa cvadrilaterala a fost in pozitie de lider pentru multi ani, dar ea prezinta si cateva dezavantaje, cum ar fi : concentrarea excesiva a masei corporale pe ischion, instabilitatea bontului rezidual in cupa, stabilitatea laterala redusa a pelvisului si comfortul mediocru in pozitia asezat. Acestea au fost suficiente motive pentru a cauta alte alternative.
In 1986, datorita colaborarii intre proiectanti din Islanda, Suedia si
Mai tarziu a aparut un nou concept pe piata : CATCAM ( Contoured Adducted Trochanteric - Controlled Alignment Method) sau asa numita Ischial Containment Socket ( Manson cu ischion integrat). Aceasta cupa are marginea superioara mai inalta, astfel incat incorporeaza intreaga structura ischiala. Avantajul acestei cupe este ca distributia de transfer a masei corporale se face pe o suprafata mai mare, o stabilitate laterala a pelvisului mai mare si o mai buna adductie a bontului in cupa.
Figura a reprezinta transferul masei corporale intr-o cupa cu ischion integrat, care este evident mai mare decat in figura b ce reprezinta transferul masei corporale intr-o cupa normala cu sprijin pe ischion.
In Olanda aceasta cupa poarta numele de NML ( Narrow Medial Lateral) - diametru medio-lateral ingust deoarece diametrul medio-lateral este mai mic decat diametrul sagital, dimensiuni opuse celor ale cupe cvadrilaterale.
Materialele termosplastice noi au fost folosite la fabricarea cupelor protezelor provizorii. Aceste cupe puteau fi transformate prin incalzire. Idea era de a ajusta cupa prin incalzire locala cu foehnul si, dupa inmuierea materialului, de remodelare a acesteia la noile dimensiuni ale bontului. Aceasta procedura putea fi facuta de cateva ori, pana cand bontul nu mai suferea variatii de forma sau volum. Cand se trecea la etapa protezarii definitive, cupa din material termoformabil era folosita ca mulaj negativ al bontului.
Proiectantii de articulatii de genunchi din anii '70 si '80 au fost interesati de stabilitatea genunchiului in faza de sprijin, si de aceea ei au conceput articulatii cu sau fara frecare si cu sau fara dispozitive de blocaj. Oricum, la sfarsitul anilor '80 a aprut interesul pentru controlul fazei de pendulare. Aceste articulatii de genunchi au un control al fazei de pendulare asigurat printr-un mecanism hidraulic ( OB 3C1 knee) sau printr-un mecanism pneumatic ( Proteval's Ball Bearing Knee acphapend).
Au fost concepute si noi tipuri de picior protetic. Initial se parea ca piciorul SACH este solutia cea mai potrivita, dar dorinta de a avea miscare in glezna ramane totusi. Au fost mai intai articulatii de glezna monoaxiale si mai tarziu au aparut articulatii de glezna libere. Tot la sfasitul anilor '80 a fost inaugurat un tip nou de picior - picior cu acumulare de energie. Energia acumulata la tensionarea calcaiului in timpul fazei de contact cu solul este eliberata mai tarziu in timpul fazei de ridicarea degetelor. Un exemplu bun este Flex Foot, confectionat in totalitate din CFRP's.
Cercetarea in protezare nu s-a oprit din 1945 si a primit un nou impuls in 1962 prin dezastrul cauzat de talidomida. Thalidomide, a fost cunoscut ca un sedativ usor care era prescris inclusiv femeilor insarcinate. Medicamentul a avut efect teratogenic cauzand malformatii ale membrelor foetusilor. Datorita acestui dezastru, tehnica protetica a inflorit. Cooperarea internationala intre chirurgi si protezisti a culminat in fondarea unei asociati: International Society for Prosthetics and Ortotics in 1970. Aceasta societate are sediul central la Copenhaga si a stimulat protezarea ortopedica prin organizarea de congrese mondiale la fiecare trei ani.
In ani '80, computerul a intrat si in lumea protezarii. A fost folosit pentru proiectarea unei noi cupe, CASD ( Computer Aided Socket Design) si pentru fabricarea protezelor - CAD - CAM ( Computer Aided Design, Computer Aided Manufacturing). Idea originala in folosirea CAD-CAM a fost de " amprentare virtuala" a bontului prin scanare cu un laser. Masurile prelevate de laser puteau fi stocate in computer si cu ajutorul unui software special, putea sa apara imaginea 3D a bontului pe ecran. Imaginea putea fi rectificata de protezist si figurile rectificate puteau fi trimise la masina de prelucrat prin aschiere. Acest utilaj prelucreaza pozitivul din gips. Prin aceasta metoda se castiga timp si il face pe pacient mai « prietenos ». Din pacate, « masurarea » bontului nu este foarte usoara si nu intotdeauna rezultatele sunt cele scontate. De cele mai multe ori se apeleaza la practica traditionala de amprentare si prelevare masuratori.
Nici pana astazi nu se cunoaste totul despre proteze si componentele lor. Dupa anii '70, piata a fost inundata de componente de proteze, dar nici macar inventatorii acestora nu stiu toate raspunsurile legate de functionare ( probleme legate de kinematica, durabilitate, cost energetic). Necesitatea de a sti aceste lucruri a impus crearea de meserii noi. In 1990, la Universitatea din Twente, Olanda, a fost infiintata catedra de ingineria mecanica a rehabilitarii.
Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate